Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.11 Излучение источников, импеданс, картины полей

 

Бритенков А.К., Машукова О.В., Боголюбов Б.Н., Силаков М.И., Речкин А.И. «Исследование влияния гидроакустических полей высокой интенсивности на морские светящиеся планктонные виды» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 285-288 (2020)

Для дальней звукоподводной связи, телеуправления, освещения подводной обстановки, геолого-, сейсмо- и рыбопромысловой разведки используют мощные низкочастотные излучатели. Создаваемое такими гидроакустическими излучателями звуковое давление достигает нескольких десятков тысяч Па (приведённых к 1 м). Воздействие звуковых полей столь высокой интенсивности на гидробионты практически не изучено. В настоящей работе приведены примеры методик изучения влияния мощных низкочастотных звуковых полей на планктонные морские организмы путём исследования параметров биолюминесценции.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 285-288 (2020) | Рубрики: 04.11 13.04

 

Бобина А.С., Росницкий П.Б., Хохлова Т.Д., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Искажение и затухание сфокусированного ультразвукового пучка при прохождении через брюшную стенку в задачах неинвазивной хирургии абдоминальных гематом» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 289-294 (2020)

Возможность применения высокоинтенсивного фокусированного ультразвука для неинвазивной ликвификации абдоминальных гематом представляет интерес для современных клиницистов. Численный эксперимент по расчету ультразвукового поля внутри тела человека является важным инструментом планирования операции при фокусировке ультразвука через брюшную стенку. В работе исследовано распространение фокусированной ультразвуковой волны через реалистичную акустическую модель торса человека, полученную по результатам сегментации изображений компьютерной томографии. Моделирование поля проводилось для различных положений излучателя с частотой 1 МГц на основе псевдоспектрального метода решения линейного волнового уравнения в неоднородной среде (программа k-Wave). Исследовано смещение фокального максимума поля в пространстве и уменьшение максимально достижимой интенсивности поля, связанные с поглощением и аберрациями. Выбрано наиболее выигрышное расположение излучателя относительно тела человека для минимизации искажений ультразвукового пучка.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 289-294 (2020) | Рубрики: 04.11 13.04

 

Чупова Д.Д., Хохлова В.А., Гаврилов Л.Р., Росницкий П.Б. «Влияние неоднородностей черепа человека на фокусировку ультразвукового пучка при транскраниальном облучении головного мозга на различной глубине» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 345-349 (2020)

Многоэлементные фазированные решетки позволяют фокусировать акустический пучок через кости черепа в заданные участки мозга, вызывая их локальный перегрев и разрушение. В клинической практике используются полусферические решетки, которые позволяют разрушать участки мозга близкие к центру кривизны черепа, однако механическое перемещение таких решеток ограничено. В работе рассматривается новый класс решеток в форме сегмента сферы, которые потенциально возможно перемещать на большие расстояния при облучении. Цель работы – исследование возможности использования решеток нового класса для облучения структур, удаленных от области таламуса. Рассмотрен пример абсолютно плотной 256-элементной мозаичной решетки с радиусом кривизны и апертурой F=D=200 мм, частотой 1 МГц и глубиной фокусировки 25–65 мм от внутренней поверхности черепа. Акустическая модель головы человека была построена на основе данных МРТ. Проведены расчет поля решетки, основанный на интеграле Рэлея и методе Кельвина–Фойгта, и компенсация аберраций, вызванных неоднородностью черепа по толщине. Продемонстрирована возможность острой фокусировки пучка во всем диапазоне глубин с коэффициентом усиления амплитуды давления в фокусе, pA/p0, изменяющимся от 19 до 23 относительно давления на элементах, и уровнем побочных максимумов, изменяющимся от 27% до 64 % от амплитуды давления в фокусе.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 345-349 (2020) | Рубрики: 04.11 15.02

 

Бубнов Е.Я. «Экспериментальные исследования волновой структуры сейсмоакустических полей железнодорожного транспорта в дальней зоне» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 609-614 (2020)

Проведено исследование механизмов излучения, временных и спектральных характеристик вибрационных сигналов железнодорожного транспорта, зарегистрированных на разных удалениях. Детальному изучению подвергнуты сейсмические и акустические поля железнодорожного транспорта в дальней зоне с использованием сейсмической линейной антенной. Выполнены измерения взаимной корреляционной функции между сейсмическими сигналами движущегося состава, принятыми датчиками антенны для различных временных участков реализации. Построен годограф для определения скоростных характеристик выявленных волн и проведена интерпретация волновой структуры сейсмического поля поезда в дальней зоне. Ключевые слова: железнодорожный транспорт, механизмы излучения, сейсмические поля, акустические поля, дальняя зона, волновая структура

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 609-614 (2020) | Рубрики: 04.11 10.06

 

Сазонтов А.Г., Смирнов И.П. «Локализация источника в переменном по трассе волноводе с помощью адаптивной антенной решетки» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 653-657 (2020)

Построен адаптивный модовый алгоритм, позволяющий локализовать акустический источник с помощью вертикальной антенной решетки (АР), работающей в условиях неполной информации о пространственной изменчивости волноводного канала распространения. Приведена верификация предложенного метода с использованием экспериментальных данных, полученных в Ладожском озере. Показано, что указанный способ обеспечивает большую устойчивость процедуры оценивания к рассогласованию между истинной и ожидаемой репликой сигнала и в отличие от традиционного способа MUSIC, осуществляющим обработку в пространстве элементов антенны, позволяет корректно решить обратную задачу. Ключевые слова: неточное знание канала распространения, локализация источника, адаптивный алгоритм NM-RARE, экспериментальная апробация.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 653-657 (2020) | Рубрики: 04.11 07.01 07.19

 

Кузнецов Г.Н., Кузькин В.М., Пересёлков С.А., Просовецкий Д.Ю. «Интерференционная структура шумового поля движущегося источника в высокочастотном диапазоне» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 678-681 (2020)

Приведены результаты обработки высокочастотного эксперимента локализации движущегося шумового источника с использованием малогабаритной векторно-скалярной антенны. Использовалась частотно-временная обработка, согласованная с интерференционной картиной, формируемой источником. Восстановлены временные зависимости пеленга, скорости, удаленности и глубины источника. Дано объяснение экспериментальным данным на основе модельной двухлучевой интерферограммы, образованной прямым лучом и лучом, отраженным от свободной поверхности. Ключевые слова: гидроакустика, частотно-временная обработка, интерференционные методы

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 678-681 (2020) | Рубрики: 04.11 07.19

 

Логовская Е.В., Носова А.В. «Динамика волнового твердотельного гироскопа» Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 6, № 5, с. 34-38 (2006)

Рассмотрена расчетная схема волнового твердотельного гироскопа, построена визуальная модель динамики в пакете Simulink (MATLAB) и в пакете Mathcad. Расчеты осуществлены для случая отсутствия вращения основания – данный расчет представляет интерес с точки зрения исследования акустических свойств гироскопа.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 6, № 5, с. 34-38 (2006) | Рубрики: 04.11 06.15

 

Рытов Е.Ю. «Анализ пьезокерамических тонкостенных цилиндров, изготовленных с применением ультразвукового формообразования» Морской вестник, № 1S, с. 70-71 (2012)

Исследована микроструктура пьезокерамических элементов (ПКЭ) в форме тонкостенных цилиндров, изготовленных с применением ультразвукового формообразования (УЗФО) и статического прессования. Представлены гистограммы структуры зерен пьезокерамики. Приведены режимы формообразования и представлены значения основных электрофизических параметров ПКЭ. Установлено, что применение УЗФО для создания тонкостенных пьезокерамических цилиндров приводит к уменьшению расхода пьезокерамического материала более чем на 20% по сравнению с промышленной технологией изготовления ПКЭ заданной конфигурации при одновременном улучшении электрофизических параметров ПКЭ.

Морской вестник, № 1S, с. 70-71 (2012) | Рубрика: 04.11

 

Тукмаков Д.А. «Численное моделирование массопереноса дисперсной фазы аэрозоля в нелинейных волновых полях для осесимметричной квазитрехмерной геометрической постановки» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 1, с. 49-63 (2019)

Проводится численное моделирование колебаний столба аэрозоля в трубах на резонансных частотах. Выводится математическая модель динамики гетерогенной среды-смеси с приблизительно равными массовыми долями компонент. Математическая модель предполагает решение полной системы уравнений динамики для каждой из компонент смеси. Несущая среда представляет собой вязкий сжимаемый теплопроводный газ. Дисперсная составляющая аэрозоля описывается уравнениями сохранения средней плотности, сохранения компонент импульса и сохранения энергии. Математическая модель предполагает учет сил взаимодействия газа и капель аэрозоля, в качестве которых рассмотрены сила Стокса, сила Архимеда и сила присоединенных масс, также учитывается межкомпонентный теплообмен. Система уравнений математической модели – восемь уравнений в частных производных – решается с помощью конечно-разностного алгоритма, реализованного в виде программного кода. Уравнения математической модели дополняются соответствующими начальными и граничными условиями. На основе полученной численной модели исследуются закономерности перераспределения плотности дисперсной составляющей аэрозоля в волновых полях. Выявляется влияние размера капель на распределение дисперсной компоненты многофазной среды в процессе резонансных колебаний в трубах.

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 1, с. 49-63 (2019) | Рубрики: 04.11 05.09 08.10